RW Space

Исследовательская группа под руководством Калифорнийского технологического института, возможно, только что открыла первую в истории суперкилоновую — космическое явление, при котором звезда взрывается дважды совершенно разными способами.

Их анализ серии наблюдений, начавшийся с гравитационной волны, обнаруженной ранее в этом году, возможно, предоставил доказательства того, что за первой известной сверхновой последовала килоновая.

Сверхновые возникают, когда быстро вращающиеся звезды, гораздо более массивные, чем Солнце, коллапсируют и взрываются, обычно оставляя после себя нейтронная звезда.

По теме: Ученые запечатлели момент, когда сверхновая разрывает свою звезду, в книге «Потрясающие первые»

Килоновы, с другой стороны, образуются в результате невероятно энергичных слияний двух нейтронных звезд, которые часто начинают свое существование как двойная система. Эти мощные события посылают гравитационные волны, колеблющиеся в пространстве-времени, звенящие, как колокол, в самой ткани Вселенной.

Поэтому, когда 18 августа 2025 года коллаборация LIGO-Virgo-KAGRA обнаружила подобные гравитационные волны, астрономы отправились на поиски признаков катастрофического столкновения.

Через несколько часов астрономическое сообщество прочесало небо в поисках их точного источника и заметил интригующий и быстро исчезающий объект на расстоянии 1,3 миллиарда световых лет от нас.

В некотором смысле это конкретное событие – теперь известное как AT2025ulz – напоминало единственную другую «однозначно подтвержденную» килоновую, обнаруженную в 2017 году. Это событие, получившее название GW170817, стало важным прорывом, в котором ученые впервые определили источник гравитационных волн и их происхождение.

Как и в случае с GWI70817, тлеющие угли, обнаруженные в месте расположения AT2025ulz, светились красным с образованием тяжелых элементов, таких как золото, что указывает на то, что произошло энергетическое столкновение. Однако после того, как несколько дней спустя его красное свечение потухло, AT2025ulz снова стал ярче, только на этот раз показывая в своих спектрах водород; типично для сверхновой, а не для килоновой.

Так что же это было: сверхновая или килоновая? Исследователи предполагают и то, и другое.

Предыдущие исследования предполагали, что сверхновые могут – в редких случаях – выпустить две нейтронные звезды из быстро вращающегося диска обломков, а не только одну. Если бы они немедленно столкнулись и слились, они могли бы генерировать гравитационно-волновой сигнал килоновой звезды.

Обычно эти слияния обычно происходят в открытом космосе, что позволяет беспрепятственно видеть их выбросы.

Брайан Мецгер, астроном Колумбийского университета и соавтор исследования, объяснил ScienceAlert по электронной почте, что на этот раз слияние произошло «внутри взрывающейся звезды, поэтому любой сигнал килоновой звезды будет заблокирован гораздо большая масса, выброшенная из взорвавшейся звезды».

Не менее важно и то, что два сталкивающихся объекта, породивших килоновую, включали в себя удивительно маленькое тело – «по крайней мере, один из сталкивающихся объектов менее массивен, чем типичная нейтронная звезда», – говорит Дэвид Рейтце, лазерный физик из LIGO и один из соавторов исследования.

Это само по себе является редкой находкой, потому что механизмы образования таких (пока еще не открытых) субзвездных нейтронных звезд остаются «серьезным вызовом звездной эволюции».

По прогнозам, размер нейтронных звезд обычно составляет от 2,2 до примерно трех солнечных масс, хотя в принципе они могут достигать и 0,1 солнечной массы.

Теоретически, есть только два способа создания субзвездных нейтронных звезд из сверхновой. Либо в результате деления, когда быстро вращающаяся массивная звезда превращается в сверхновую и распадается на две нейтронные звезды вместо одной, либо в результате процесса, называемого фрагментацией.

В последнем сценарии быстро вращающаяся массивная звезда (с массой не менее 20 солнечных) коллапсирует, образуя большой вращающийся газовый диск весом в несколько солнечных масс.

Через несколько секунд после формирования диск фрагментируется под действием собственной гравитации на «рой более мелких сгустков, которые сами снова коллапсируют в нейтронные звезды малой массы». в течение нескольких секунд», — объясняет Мецгер.

Этот процесс похож на то, как формируются планеты в дисках, окружающих протозвезды, рассказал Мецгер журналу ScienceAlert.

В любом случае, этот пока неопределенный результат является напоминанием о том, что Вселенная постоянно будет удивлять и сбивать нас с толку своими бесконечными загадками. Это также подчеркивает, что такие захватывающие явления могут иметь множество интерпретаций, скрытых в данных.

Для подтверждения суперкилоновой и подобных событий необходимы дополнительные исследования.

«Будущие килоновые события могут не выглядеть как GW170817 и могут быть ошибочно приняты за сверхновые», — заключает Манси Касливал, астроном Калифорнийского технологического института и первый автор исследования.

Это исследование опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.